隨著新能源汽車的普及應用，動力及續航各項性能備受行業及用戶關心，以SiC為代表的第三代半導體材料，憑卓越的性能吸引著世界零部件供應商和新能源汽車行業的注意。SiC作為第三代半導體材料的典型代表，與第一代半導體材料硅（Si）相比，擁有更加優異的物理化學特性，使得碳化硅器件能降低能耗20%以上、減少體積和重量30%-50%，降低碳排放量20%以上，實現電力電子系統的高效化、小型化、輕量化和低耗化。因此，碳化硅電力電子器件將廣泛應用于電動汽車、軌道交通、智能電網等重要國民經濟領域。未來五年SiC車載需求爬升飛速，法國市場研究公司Yole預測，2023年起，SiC功率半導體全年產值年增幅將超過4成，其中在電動汽車領域的應用將以38%的年復合率增長，到2025年將超過15億美元。

 

作為北京市建設國際科技創新中心主平臺的北京經開區，早在此前就引導支持區內企業面向第三代半導體領域研發布局。世紀金光此前已研制成功了6英寸SiC單晶并實現小批量試產，研發的功率器件和模塊也已大批量應用于新能源汽車、光伏、充電樁、高能效服務器電源、特種電源等領域，實現第三代半導體SiC關鍵領域全面布局。國際上部分國家在該領域起步早，6英寸SiC襯底已經量產，8英寸已研制成功。而國內，以4英寸為主，6英寸尚處在攻關階段。世紀金光早在2010年落戶經開區時就開始進行第三代半導體的研發工作。“制約SiC襯底發展的根本原因是質量和成本。”世紀金光相關負責人說，為了解決行業難題，世紀金光研發團隊開發出新的晶體生長與晶片加工技術，提高晶片的出片率，降低成本50%以上，壓低國際同類產品的價格；通過改造創新，實現了6英寸晶體生產的技術突破，縮小了與國外的差距。

 

北方華創開展SiC晶體生長設備和技術的研發攻堅至今已有十余年積累，具有一支成熟的裝備及晶體生長工藝的研發團隊。SiC晶片主要用來做成高壓功率器件和高頻功率器件，從2017年正式發布4英寸導電型SiC長晶設備解決方案并將首臺設備推向市場以來，北方華創現已具備大尺寸、導電/高純半絕緣型、粉料合成/晶體生長/晶錠熱處理等多種技術路線的10余種設備機型，助力中國SiC企業實現高速發展。作為國內先進的半導體設備廠商，北方華創提出了“工藝研發指導設備研制，與大生產線緊密結合”這一科學的技術攻關路線，強調以客戶需求為牽引，開發出能滿足芯片生產線使用的工藝設備，并在實現工藝能力的過程中不斷完善設備軟硬件設計，從而快速、準確地滿足用戶要求，開拓先進高端設備的應用市場。

 

北京經開區不僅SiC研發布局抓住了先機，新能源汽車還率先應用。前不久，北汽新能源搭載第三代半導體SiC電機控制器的實車，在吐魯番進行夏季高溫試驗，并在后續開展里程可靠性試驗和冬季高寒可靠性試驗，進一步驗證SiC材料控制器在極端環境下的可靠性。